본 연구에서는 유럽 양송이 자원들을 SSR marker를 통 해 유전적 다양성과 집단 구조, 유전적 분화에 대하여 분석하였다. 본 연구에서 유럽의 양송이 자원들은 유전적 거리기반의 4개의 그룹으로 나뉘었고 집단구조 분석을 통하여 2개의 subpopulation으로 이루어져 있었다. 본 연구에서 사용한 SSR 마커로 유럽의 양송이 자원들은 지리적 그리고 갓색으로 구분되지 않았다. 유전적 다양성은 유전적 거리기반의 그룹에서는 Group 4, 집단구조 분석을 통한 subpopulation에서는 Pop. 2의 다양성이 높았다. 그리고 양송이 자원들은 유전적 분화가 매우 낮았다. 본 연구의 결과는 차후 양송이의 육종 등에 이용 할 수 있을 것이다.

본 연구에서는 한국에서 개발한 23개의 양송이 품종과 42개의 도입품종의 유전적 다양성과 집단 구조를 SSR 마커를 이용하여 분석하였다. 양송이 품종의 NA는 약 13, HO는 약 0.59, HE는 약 0.74, PIC값은 약 0.71 이었다. 양송이 품종은 군집분석에 의하여 3개의 Group으로 구분되 었고 다양한 국가의 품종으로 구성된 Group2의 다양성이 높았으며, 구조분석에 의하여 2개의 subpopulation으로 구분되었고, 품종의 수가 많은 Pop2의 다양성이 높았다. 한국의 양송이 품종들은 주로 Group 3에 분포하고, subpopulation 간 분포에는 큰 차이를 보이지 않았다. 본 연구의 결과는 양송이의 육종소재의 개발, 다양성 확보 등과 같은 품종의 개발과정에 이용될 수 있을 것이다.

In this study, we developed ten microsatellite markers specific to L. angelina using the Illumina NextSeq 500 platform. Forty-three individuals of L. angelina collected from three localities in South Korea were genotyped to validate these markers and to preliminarily assess population genetic characteristics. The observed number of alleles, observed heterozygosity (HO), and expected heterozygosity (HE) at a locus ranged from 4–13, 0.211–0.950, and 0.659–0.871 in the population with the largest sample size (20 individuals), respectively, thereby validating the suitability of the markers for population analyses. Our preliminarily assessment of the population genetic characteristics indicates the presence of inbreeding in all populations, an isolation of the most geographically distant population (Seocheon), and lower HO than HE. The microsatellite markers developed in this study will be useful for studying the population genetics of L. angelina collected from additional sites in South Korea and from other regions. †These authors contributed equally to this paper.

본 연구는 한우 보증씨수소 844두를 출생년도를 기준으로 8개 집단으로 분류하고, 각 개체들의 친자확인용 유전자 마커정보를 농협경제지주 한우개량사업소 홈페이지에서 제공 받아 유전적 다양성 및 구조 변화 분석에 활용하였다. 한우 보증씨수소 전체 집단의 대립유전자수(number of alleles)의 평균은 10.54개, 기대 및 관측 이형접합율(Hex, Hob)의 평균은 각각 0.764, 0.773, 다형성 정보량 지수(PIC)의 평균은 0.727 그리고 Fis의 평균은 –0.014로 확인되었다. 한우 보증씨수소 집단을 출생년도 별로 구분한 8개 집단의 유전적 다양성 및 구조 분석 결과, D집단(2005-2004년)의 기대이형접합율(0.777), 관측이형접합율(0.792) 그리고 다형성정보지수(0.740)가 가장 높은 것으로 확인되었다. C집단(2003-2004년)과 E집단(2007-2008년)에서는 기대이형접합율이 관측이형접합율 보다 큰 것으로 확인되었고, 나머지 그룹 모두에서는 관측이형접합율이 기대이형접합율 보다 큰 것으로 확인되었다. 대립유전자 출현빈도를 기반으로 유전적 조성과 구조를 추론하기 위해 STRUCTURE software를 이용하여 분석한 결과 세대가 지남에 따라 특정 유전적 성분의 변화 또는 비중의 증감을 확인 할 수 있었다. 이는 개량 목표를 설정하고 지속적으로 추진되고 있는 개량 사업이 한우 씨수소 집단의 유전적 구조 변화에 영향을 미치고 있음을 확인 할 수 있는 중요한 자료로, 한우 개량 사업의 효율적인 추진을 위해 유용하게 활용 될것으로 사료된다.

멸종위기종의 복원에 있어 복원대상종의 도입 후 유전적 모니터링과 관리에 있어 핵심은 유전적으로 건강한 개체군을 유지하는 것이다. 한국에서 멸종위기야생생물 I급인 여우의 복원사업이 진행되어 오면서 복원을 위해 5년 간 유전적으로 동일한 계통에 속하는 여우들이 원종으로써 동북아 시아 지역에서 도입되어져 왔으나, 도입종들의 유전적인 건강성 확인은 그 평가가 이루어지지 않고 있는 실정이다. 본 연구는 도입 여우 11개체에 대한 유전적 다양성 확보 여부와 개체 간 유전적 차이를 확인하고자 수행되었다. 대상 개체들의 유전적 다양성은 샘플의 RNA sequencing 결과로부터 SNP을 확인하는 방법으로 분석하였다. 현재 한국산 여 우(Vulpes vulpes)와 관련한 전체 유전체의 정보는 전무한 실정이며, 적절한 참조 데이터 세트의 부재로는 SNP의 비교와 그 다양성 수준을 결정할 수 없기 때문에, 본 연구에서는 분석 대상 개체를 포함한 전체 샘플의 RNA-seq data를 transcriptome DB로 제작하여 reference로 활용하였다. 이 reference data를 사용하여 SNP을 탐색하고 유전적 다양성 정도(π)를 계산한 결과. π는 평균 2.287*10-4bp-1의 낮은 값을 나타내었으며, 본 결과로 여러 멸종위기 야생 동물들의 기존 π값들과 비교하고, 각 개체 간 산점도의 표현을 통해 유전적다양성의 상대적인 수준과 그 위치를 확인하였다. 본 연구 결과는 복원정책 수립에 있어 추가 도입되는 여우의 선정 기준의 바탕이 되는 자료 등으로 활용 될 수 있을 것으로 판단된다.

Brachymystax lenok tsinlingensis (family Salmonidae), cold freshwater fish, is endemic to Asia. This species is currently distributed throughout Russia, Mongolia, China and the Korean Peninsula. B. lenok tsinlingensis in South Korea was severely affected by anthropogenic activities such as habitat destruction, agricultural run-off and water pollution, and hence this fish has recently been dramatically decreased in its population sizes and become now critically endangered. To recover the number of individuals of B. lenok tsinlingensis, stocking or translocation programs have been conducted continuously by local governments since 1970s. However, these programs made little effort to clarify populations that may have originated from stocked, translocated or introduced fish. An understanding of genetic characteristics of endangered populations is critical to develop effective conservation and restoration plans especially because genetic diversity ensues their future fate. Therefore, we assessed the “conservation status” of this species by estimating the level of genetic diversity and genetic structure among ten geographic populations including restored populations via reinforcement and supplementation. Also, we aimed to trace the genetic origins of the newly translocated population (Chiak) through a restoration practice program. Moreover, we inferred the phylogenetic relationships among Korean lenok populations as well as across the Northeast Asia. Two hundred eighteen individuals of B. lenok tsinlingensis were sampled from ten localities (Yanggu, Injae, Seorak, Bangtae and Hongcheon: North Han River basin; Pyeongchang, Chiak and Jeongseon: South Han River basin; Taebaek and Bonghwa: Nakdong River basin in South Korea). Based on mitochondrial DNA (mtDNA) control region and eight nuclear microsatellite loci, we found extremely low levels of within-population genetic diversity, which suggests small effective population sizes (Ne) within populations. For mtDNA control region, each population housed one, or at most, two haplotypes that are restricted to the respective localities, meaning that these ‘genetically unique’ lineages will be lost permanently if the local populations undergo extinction. The overall values of haplotype diversity (h) and nucleotide diversity (π) for the entire Korean population were 0.703 ± 0.024 and 0.021 ± 0.010, respectively. In the case of microsatellites, average number of alleles across the eight loci for the entire population was 9.1 and allelic richness (AR) per population ranged from 2.375 to 4.144 (mean = 3.104). The values of observed heterozygosity (HO) and expected heterozygosity (HE) were similar to each other [HO: 0.400 ~ 0.590 (mean = 0.518); HE: 0.407 ~ 0.608 (mean = 0.504)]. The inbreeding coefficient (FIS) values were generally low, ranging from 0.048 to 0.279. Consequently, the majority of the populations (except Yanggu and Pyeongchang) were not significantly deviated from Hardy-Weinberg equilibrium (HWE), suggesting random mating at these loci tested. In addition, we found that Korean lenok populations were significantly genetically isolated from each other, with private mtDNA haplotypes and microsatellite alleles, indicating limited gene flow among populations, strong effects of genetic drift due to small Ne, or a combination of both. The Mantel test of microsatellites revealed a significant correlation (r = 0.414, P = 0.04) between genetic and geographic distances for pairwise comparisons among the ten populations, while that of mtDNA showed a lack of correlation. Given the shared identical mtDNA haplotype and similar microsatellite allelic distributions between Chiak and Hongcheon populations, we suggest that the restored (introduced) Chiak population would be inferred to be genetically originated from Hongcheon population. Phylogenetic relationships among Northeast Asian populations showed that South Korean lineages have more recently diverged from China (Yellow River), than between North Korea and Russia. Although the phylogenetic relationship would be expected to be associated with geography, South-North Korea and China populations with a similar latitude was more phylogenetically closely related. These findings may suggest a possible scenario for the historical movements of B. lenok tsinlingensis in Northeast Asia during Last Glacial Maximum (LGM). It would be supported by the line of evidence that most lenok populations migrated to southward from Northern Asia such as Russia and Mongolia during LGM because the Korean Peninsula was landlocked as inland epoch and functioned as a southern shelter with Yellow River. For this reason, the Korean Peninsula is suggested to be an important geographical region for better understanding phylogenetic relationships and evolutionary histories of B. lenok tsinlingensis across the Northeast Asia. Despite large efforts made to develop several restoration programs in South Korea for B. lenok tsinlingensis, it is still unknown whether these past restoration efforts were successful or fruitless, mainly because of little attention paid to post-restoration monitoring research. Hence, there was a lack of their published official records. In the future, conservation and restoration projects of the Korean lenok populations should consider the genetic data for a better understanding of their ecological and evolutionary trajectories. And finally, we hope that our findings here can help inform on the future effective conservation and restoration plans for B. lenok tsinlingensis populatio ns in South Korea.

Sesame is queen of oil seed crops and widely cultivated in Asia and Africa. The aim of this study was to develop a mini sub core set representing the diverse germplasm of sesame and to assess the genetic diversity, population structure and phylogenetic relationship of the resulted sub core set to be used in whole genome resequencing platform. One hundred twelve accessions out of 277 accessions were selected by the PowerCore program. A total of 155 alleles were captured from the 158 alleles detected in the primary core population, and rare alleles and specific alleles were also maintained in the sub core set accessions representing almost 100% of the primary core population. Among the sub core set accessions, four sub populations were observed with some admixture accessions. Although the genetic diversity of Pop-1 which includes most accessions from Korea is relatively lower than that of other three sub populations, it can maintain maximum number of accessions in the sub core set with the same percentage as in the primary core set probably because of the specific features of these accessions. Based on this framework of genetically defined populations, the effective use and conservation management of Sesamum indicum for crop improvement might be possible.

본 연구는 한국 희귀종인 한란의 보전을 위하여 ISSR 표지자를 이용한 유전변이와 분화 및 공간적 유전구조를 분석하였다. 분석된 유전다양성(Species level: h=0.303, S.I=0.389)은 근연종과 다른 희귀 종에 비해 높은 유전변이를 나타내었다. 또한 유전자형 다양성(Species level: GN/N=0.884, D=0.996) 역시 높게 나타나 주로 타가수정이 이루어지는 것으로 조사되었다. 한편, 소집단 A와 B 간에 분화정도 는 23%로 소집단 간의 인접거리를 고려했을 때, 집단 내에서도 분포의 위치에 따라 분화가 발생하고 있었다. 높은 수준의 유전다양성과 분화의 발생요인을 고려했을 때, 과거 외부에서 지속적으로 유입된 한란 개체로부터의 영향과 매개충의 역할이 주요한 원인으로 추정되었다. 소집단의 공간적 유전구조 분 석에서 A는 9m, B는 6m 이내에 분포하는 개체들 간에 유전적 유사성이 높은 것으로 나타났다. 이 결 과를 바탕으로 한란의 현지 외 보전을 위한 표본 추출 시 최소 9m 이상의 간격을 유지하는 것을 제안 하는 바이다.

Whiteflies harbor several secondary endosymbionts, which are maternally inherited from mother to offspring, that have major effects on host preferences, biology, and evolution. Here, we identified Wolbachia bacteria in sweetpotato whitefly (Bemisia tabaci) as well as whitefly popluations from other countries by comparison of 16S rDNA sequences. Wolbachia were detected in all tested indigenous B. tabaci populations (Bangladesh, Myanmar, Nepal, and the Philippines) as well as Q1 biotype of Korea, whereas they were absent from B biotype of Korea and Q biotype of China. Wolbachia were also detected in all five tested Aleurodicus dispersus populations as well as Tetraleurodes acaciae, whereas they were not detected in all seven Trialeurodes vaporariorum populatuions. In addiiton, Wolbachia were detected in parasitic wasp (Encarsia formosa) of B. tabaci as well as honeybee (Apis mellifera). Among the 19 whitefly populations from different countries, our analysis identified four phylogenetic groups of Wolbachia, thereby demonstrating the high diversity of this genus. Wolbachia phylogeny suggests a correlation of geographical range with ecological variation at the species level.

본 연구는 멸종위기식물인 단양쑥부쟁이(Aster altaicus var. uchiyamae)의 개체군을 대상으로 유전다양성을 유지하는데 필요한 최소개체수를 산정하기 위하여 수행되었다. 단양쑥부쟁이가 분포하고 있는 네 지역에서 각각 유전다양성 및 유전적 분화도를 분석하였다. AFLP(amplified fragment length polymorphism) 마커를 이용한 유전적 변이의 분석결과, 총 4개의 프라이머 조합에 대해서 936개의 밴드가 확인되었으며, 그 중 934개의 밴드(99.8%)가 다형성을 보여주었다. 단양쑥부쟁이 개체군 내에서 유전다양성(PPB = 45.3%, h = 0.104, I = 0.168, hs = 0.108)은 높은 수준으로 나타났으며, 개체군 간 유전적 분화도(GST = 0.075, θB = 0.079)는 낮은 수준이었다. AMOVA(Analysis of molecular variance)분석 결과에서도 전체 유전적 변이 중 91%가 개체군 내에서 보이는 반면, 9%는 개체군 간 변이에 기인한 것으로 나타났다. 단양쑥부쟁이 개체군에서 보이는 유전적 특성은 개체군 간의 빈번한 유전자 이동에 기인한 것으로 사료된다. 최대화 전략법에 의하여 경기도 여주일대의 3개 개체군을 대상으로(굴암, 도리섬, 삼합) 개체군 내 최소개체수를 산정한 결과 도리섬개체군에서는 17개체, 삼합개체군에서는 16개체, 굴암개체군에서는 11개체로 파악되었다. 단양쑥부쟁이 개체군의 최소개체수에 대한 정보는 효율적인 현지 외 보전을 위한 가이드라인을 제시해 줄 수 있다.